2.4互感和自感 导学提纲 -2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

2.4 自感和互感 【学习目标】 1、 通过实验，了解互感现象和自感现象，以及对它们的利用和防止。 2、 能够通过电磁感应的有关规律分析通电、断电时自感现象的成因，以及磁场的能量转化问题。 3、 了解自感电动势的计算式，知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位。 4、 认识互感和自感是电磁感应现象的特例，感悟特殊现象中有它的普遍规律，而普遍规律中包含了特殊现象的辩证唯物主义观点。 课堂导入： “千人震”：正常通电的时候没有“触电”，为什么在开关断开瞬间产生“触电”感？ 【基础感知】 1、 互感现象 阅读课本“互感现象”，回答以下问题： 1、 在法拉第圆环实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？ 2、什么叫互感现象？了解互感现象在生活中的应用与危害。 二、自感现象 阅读课本“自感现象”，回答以下问题： 1、 通电自感： 开关闭合 线圈L中的电流_____（填“变大”或“变小”） 穿过线圈的磁通量_____（填“变大”或“变小”） 线圈中产生感应电流 ______原电流变大 灯泡A1延迟点亮。 2、断电自感： 回答课本P23思考与讨论的问题，并解释导入实验的疑惑。 三、自感系数 阅读课本“自感系数”，回答以下问题： 1、 自感电动势的大小决定于哪些因素？说出自感电动势的大小计算公式 。 2、 什么叫自感系数呢？线圈的自感系数与哪些因素有关？自感系数的单位是什么？ 【典型例题】 一、对通电自感现象的分析： 例1、（多选）如图所示，E为电池，L是直流电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，S是控制电路的开关。对于这个电路，下列说法正确的是（ ） A．刚闭合S的瞬间，灯泡D1、D2的亮度相同 B．刚闭合S的瞬间，灯泡D2比灯泡D1亮 C．闭合S，待电路达到稳定后，D1熄灭，D2比S刚闭合时亮 D．闭合S，待电路达到稳定后，D1、D2都先更亮后逐渐变暗 二、对断电自感现象的分析： 例2、（多选）右图所示甲、乙电路，电阻R和自感线圈L的电阻都很小.接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（ ） A、在电路甲中，断开S，A将逐渐变暗 B、在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗 C、在电路乙中，断开S，A将逐渐变暗 D、在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 温馨提醒： 1、 断开开关后，灯泡是否瞬间变得更亮，取决于电路稳定时两支路中电流的大小关系，即由两支路中电阻的大小关系决定。 2、 若断开开关后，线圈与灯泡不能组成闭合回路，则灯泡会立即熄灭。 三、自感现象中的图像问题： 例3、如图所示的电路中，电的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值。在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S。下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是(　　) 【课堂检测】 1、关于自感电动势的大小和方向，下列说法中正确的是（ ） A．在自感系数一定的条件下，通过线圈的电流越大，产生的自感电动势越大 B．在自感系数一定的条件下，通过线圈的电流变化越快，产生的自感电动势越大 C．自感电动势的方向总与原电流的方向相反 D．当通过线圈的电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同 2、图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间， 灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终 A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（ ） A．图1中，A1与L1的电阻值相同 B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 C．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同 D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 学科网（北京）股份有限公司 $